FJA-1型常規(guī)分析儀器工作站測(cè)定土壤全氮 方建安 張連第 （中科院南京土壤研究所）一、測(cè)定的意義與方法原理氮素是植物生長(zhǎng)三要素，土壤中的氮素含量與植物生長(zhǎng)直接相關(guān)，是土壤肥力的重要指標(biāo)之一。測(cè)定土壤全氮一般采用土壤學(xué)會(huì)推薦的常規(guī)分析方法，即用硫酸和混合催化劑消化，使N轉(zhuǎn)化成NH4+，加堿蒸餾，用H3BO3吸收蒸出的NH3，然后用標(biāo)準(zhǔn)酸溶液滴定（1）。根據(jù)滴定劑的耗用量求出氮的百分含量： 式中，c為HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液的當(dāng)量濃度(mol/L)；V為等當(dāng)點(diǎn)時(shí)滴定劑耗用量(mL)；V0為滴定空白溶液時(shí)滴定劑的耗用量(mL)；0.014為1毫克當(dāng)量氮的克數(shù)；m為樣品重量(g)；100為換算成百分含量。 通常都采用普通玻璃滴定管和化學(xué)指示劑進(jìn)行手工滴定測(cè)定土壤全氮，它不但費(fèi)時(shí)，勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且終點(diǎn)不易判斷準(zhǔn)確。在現(xiàn)代分析中采用電位滴定法測(cè)定全氮，以pH玻璃電極作為指示電極，飽和甘汞電極作為參比電極，克服了由于終點(diǎn)變色不清晰等造成的測(cè)量誤差。尤其采用微機(jī)控制的電位自動(dòng)滴定系統(tǒng)測(cè)定全氮時(shí)，使分析速度和精度得到很大的提高，同時(shí)減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，向分析儀器微機(jī)化、自動(dòng)化邁進(jìn)了一步。 微機(jī)控制的電位自動(dòng)滴定系統(tǒng)應(yīng)用程序適用于酸堿滴定、氧化還原滴定、沉淀滴定和絡(luò)合滴定等具有S型滴定曲線的滴定。可以進(jìn)行單終點(diǎn)或多終點(diǎn)滴定。采用的軟件技術(shù)主要有數(shù)據(jù)自動(dòng)采集，平衡電位滴定技術(shù)，控制數(shù)字自動(dòng)滴定管發(fā)送滴定劑，滴定劑增量動(dòng)態(tài)調(diào)整技術(shù)和假終點(diǎn)自動(dòng)判別技術(shù)，自動(dòng)顯示滴定曲線和等當(dāng)點(diǎn)時(shí)的滴定劑耗用量和濃度等結(jié)果。也可以?xún)?chǔ)存滴定結(jié)果和打印滴定曲線與測(cè)定結(jié)果。二、試劑及儀器設(shè)備 1. 試劑（1）濃硫酸（GB625—77）（2）混合加速劑：100克硫酸鉀（HG3—920—76），10克硫酸銅（GB665—78）和1克硒粉研細(xì)混勻。（3）氫氧化鈉溶液：取400克NaOH（GB629—76）加水至一升。（4）鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液：取濃HCl（GB622—76）1.66mL加水至一升，準(zhǔn)確標(biāo)定其濃度。（5）硼酸溶液：20g硼酸（GB628-78）加水至一升。 2. 儀器設(shè)備（1）定氮的消化及蒸餾裝置；（2）FJA-1型常規(guī)分析儀器工作站（中科院南京土壤所技術(shù)服務(wù)中心研制）（3）微機(jī)電位滴定應(yīng)用程序（中科院南京土壤所技術(shù)服務(wù)中心提供）[2]。三、分析過(guò)程 1．樣品前處理稱(chēng)土0.5—1克，放入50mL開(kāi)氐瓶中，加入1.8克混合催化劑和5mL濃H2SO4，在可調(diào)節(jié)溫度的電滬上消化1.5—2小時(shí)，取下冷卻，洗入微量定氮蒸餾器中，加氫氧化鈉溶液20—25mL蒸餾，用硼酸溶液在100mL燒杯中吸收蒸出的NH3，蒸好后的溶液將用于滴定。 2． 微機(jī)滴定操作將上面蒸餾好的溶液放在滴定臺(tái)上，以pH玻璃電極為指示電極，飽和甘汞電極為參比電極，在機(jī)械攪拌的情況下，以鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液為滴定劑，進(jìn)行微機(jī)控制的電位自動(dòng)滴定。滴定程序啟動(dòng)后，首*行人機(jī)對(duì)話，輸入必要的參數(shù)、測(cè)量方式和滴定條件。 在作樣品定分析時(shí)，不再打入上述參數(shù)，只要打入樣品號(hào)和初紿體積（視滴定劑用量大小來(lái)確定，這樣可以加快滴定速度），就能自動(dòng)滴定，直至滴定到終點(diǎn)。如圖所示。也可以打印曲線與儲(chǔ)存和打印測(cè)定結(jié)果。四、結(jié)果與討論 1． 用FJA-1型工作站（自動(dòng)控制終點(diǎn)滴定法）首先用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液對(duì)硼砂溶液進(jìn)行了5次與手工對(duì)比滴定，其結(jié)果如表1所示。表1 工作站滴定與人工滴定比較 表2 工作站滴定與人工滴定法測(cè)定全氮比較序 號(hào) 工作站滴定 人工滴定 樣品號(hào) 工作站滴定 人工滴定 mL mL N% N% 1 5.752 5.75 31 0.097 0.094 2 5.755 5.80 32 0.034 0.034 3 5.739 5.70 33 0.040 0.038 4 5.733 5.65 ASA-3 0.098 0.100 5 5.742 5.75 平均值X 5.744 5.73 標(biāo)準(zhǔn)差SX 0.009 0.057 變異系數(shù) 0.16 0.99 （CV%） 用FJA-1型工作站（自動(dòng)控制終點(diǎn)滴定法）和手工滴定的方法對(duì)土壤樣品的全氮進(jìn)行了對(duì)照分析，分析結(jié)果如表2所示。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，表明微機(jī)控制的電位滴定具有較高的測(cè)定精度和好的重現(xiàn)性。在滴定劑的耗用量在5mL左右時(shí)變異系數(shù)小于0.16%，小于人工滴定的變異系數(shù)0.99%。兩種滴定方法對(duì)樣品的對(duì)比測(cè)定，其結(jié)果*符合要求。 2. 微機(jī)控制的電位自動(dòng)滴定不但能打印出滴定結(jié)果，同時(shí)還能繪出滴定曲線可以進(jìn)一步判斷結(jié)果的可靠性。如果由于某種原因，不能自動(dòng)判別終點(diǎn)時(shí)，可用人工生成終點(diǎn)功能產(chǎn)生終點(diǎn)。 3. 整個(gè)滴定過(guò)程全部自動(dòng)化，不需要操作者參與。因此在滴定時(shí)，操作者可以做其他工作，提高工作效率和分析速度。 參考文獻(xiàn) [1]*南京土壤所，土壤理化分析，上海科學(xué)技術(shù)出版社，1978。 [2]方建安、王敖生、楊坤璽、分析儀器，（2），（26）1989。